Manche (aéronautique)

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Le manche désigne, en aéronautique, le dispositif permettant au pilote de commander l'attitude de l'aéronef sur les axes de tangage et de roulis. Sur les avions légers ou anciens, les mouvements exercés sur le manche sont transmis aux ailerons et à la gouverne de profondeur par des câbles ; sur les avions plus récents les ordres peuvent être transmis à des actionneurs (commande électrique) ou par l'intermédiaire de l'ordinateur de bord.

Le manche classique est positionné entre les jambes du pilote. Son extrémité peut prendre la forme d'un volant ou d'une poignée simple ou double. Il peut être remplacé par un mini-manche sur les avions à commandes électriques.

Fonction de base[modifier | modifier le code]

Le manche est un dispositif servant sur un avion à actionner les ailerons et la gouverne de profondeur pour le faire évoluer sur les axes de tangage et de roulis. Ces actions permettent d'incliner l'appareil en virage et de changer d'altitude.

La liaison entre le manche et les gouvernes est assurée par un système de câbles, le pilote transmettant directement ses efforts aux gouvernes. Ce dispositif est encore utilisé sur les avions les plus légers ; sur des avions plus lourds, des dispositifs hydrauliques permettent de fournir une assistance au pilote.
Sur les avions récents à commande de vol électrique, les gouvernes sont reliées à des actionneurs électriques et le manche ne transmet plus d'efforts physiques.
Les dispositifs d'assistance hydraulique ou électrique ont cependant un inconvénient : le pilote ne « sent » plus l'avion. Pour obtenir un sentiment comparable à celui de l'air sur les surfaces mobiles, il faut donc installer un système de retour de force artificiel, donnant au pilote des sensations d'effort correctes.

Fonctions secondaires[modifier | modifier le code]

Les manches se terminent par une poignée pouvant comporter un grand nombre d'organes de commande tels que la touche de communication radio, une gâchette permettant de déclencher l'ouverture du crochet d'élingue ou de treuil (largage d'eau sur un foyer d'incendie ou transport de charges), les boutons de gestion des armements sur les avions ou hélicoptères de combat.

Ceci permet au pilote de contrôler son appareil en conservant les mains sur la manette des gaz et le manche à balai (système HOTAS).

Types[modifier | modifier le code]

Le manche classique est constitué d'un simple levier, d'où le terme de manche à balai, placé entre les jambes du pilote. Il est inclinable dans les quatre directions (avant, arrière, droite, gauche).
Le terme anglais joystick (littér. bâton de plaisir) est une allusion non voilée à sa forme et sa position. Sa désignation officielle est control column (colonne de commande).

Sur les avions à commandes électriques le manche peut être remplacé par une simple poignée puisqu'il n'y a plus d'efforts à transmettre. Ce type de mini-manche, situé sur le côté, permet de dégager totalement l'espace situé entre le pilote et le tableau de bord. Il est utilisé dans de nombreux appareils de combat militaires comme les F-16 Fighting Falcon, Mitsubishi F-2, Dassault Rafale et F-22 Raptor, ainsi que dans des avions civils comme les Sukhoi Superjet 100, Airbus A320 et Airbus A380.

La forme en volant, ou en demi-volant, notamment dans la plupart des avions de ligne permet d'utiliser les deux mains. L'inclinaison droite-gauche est remplacée par la rotation du volant. Le terme anglais yoke = joug et le terme allemand Steuerhorn = cornes de commande évoquent mieux la relation avec des cornes de taureau.

Le principe de ce dispositif a été inventé et breveté au début du XXe siècle. On attribue généralement cette invention au français Robert Esnault-Pelterie, mais le britannique Alliott Verdon-Roe déposa en novembre 1906 le brevet No 26099 relatif à un "dispositif de contrôle de la stabilite et de la direction d’un aéronef au moyen d’une commande unique".

Cas de l'hélicoptère[modifier | modifier le code]

Manche cyclique de l'hélicoptère Alouette

Les hélicoptères sont équipés de deux manches :

  • le manche de pas cyclique : levier placé entre les jambes du pilote (comme le manche à balai) qui commande la montée ou la descente dans le plan vertical en modifiant l'inclinaison de l'ensemble du disque du rotor,
  • le manche de pas général (ou pas collectif) : levier placé sur la gauche du pilote qui sert à diriger l'appareil dans le plan horizontal (translation avant, arrière et latérale) en modifiant l'angle des pales du rotor « collectivement ».

Le manche cyclique est lié au plancher via une liaison rotule, permettant le déplacement du manche avant/arrière et gauche/droite, et est équipé d'une masse d'équilibrage afin de déplacer le centre de gravité du manche sous le plancher : si le pilote lâche le manche, la masse d'équilibrage le ramène à la verticale.

Le manche collectif est lié au plancher par une liaison pivot. Il est équipé d'une masse d'équilibrage, qui le maintient en position quand le pilote lâche le manche, ainsi que d'un système à ressort indiquant au pilote que ce dernier atteint une position limite.

Ces deux manches sont aussi équipés de dispositifs à friction permettant de durcir momentanément les commandes.